Гидродинамическая элюирования

Изучение гидродинамических свойств разбавленных растворов полимеров является одним из основных способов определения молекулярных характеристик цепных молекул. Это связано как с доступностью экспериментального оборудования и сравнительной легкостью измерения, так и с наличием теоретических соотношений, количественно описывающих экспериментальные закономерности. В этой главе даются основы теории гидродинамического поведения изолированной цепной молекулы. Методы определения коэффициентов седиментации, диффузии, характеристической вязкости, объема элюирования в гель-проникающей хроматографии приведены в главах 4—6. [c.36]

ЭТОМ оказалось, что оптимальная скорость элюирования основных аминокислот достигается лишь при использовании более концентрированных буферных растворов. Однако при значительном изменении концентрации и pH буфера наблюдалось увеличение объема набухшего ионита и возрастание гидродинамического сопротивления колонки. Одновременно повышался уровень базовой линии. Кроме того, в этих условиях после каждого опыта приходилось извлекать иониты из колонки, а затем, после их регенерации, вновь набивать колонку. В итоге оказалось удобнее проводить анализ образца на двух колонках. На первой осуществляли анализ кислых и нейтральных аминокислот, а сумму основных аминокислот вытесняли в конце анализа гидроокисью натрия. На второй, более короткой колонке вначале в виде суммарного пика элюировали смесь кислых и нейтральных аминокислот, а затем осуществляли разделение основных аминокислот. После получения более качественных ионитов и усовершенствования метода детектирования был разработан современный одноколоночный аминокислотный анализ. [c.306]

Микронасосы. Естественная скорость элюирования на ионообменных колонках слишком низка, и поэтому элюент обычно подают при повышенном давлении. Крупнозернистые иониты не оказывают заметного гидродинамического сопротивления, и в этом случае удовлетворительная скорость подачи достигается при небольшом избыточном давлении газа (обычно воздуха). [c.309]

При разделении белков методом ГПХ компоненты смеси могут иметь очень близкие константы распределения / av Для разделения подобных смесей можно, конечно, воспользоваться более длинной колонкой. Однако при увеличении столбика геля возрастает гидродинамическое сопротивление, а следовательно, падает скорость элюирования. В то же время нельзя допускать большого перепада давления, в особенности при работе на легко деформирующихся крупнопористых гелях, пригодных для разделения белков. [c.426]

Метод гель-фильтрации может быть полезной заменой измерению вязкости. Для гидродинамических свойств, упомянутых ранее, объем элюирования линейного полимера в конфигурации статистического клубка является функцией длины его цепи, а следовательно, может служить мерой молекулярного веса. Если ограниченные количества материала не позволяют провести измерение вязкости, то метод гель-фильтрации может стать вполне равнозначной заменой. Если молекулярные веса, оцениваемые методом гель-фильтрации, гораздо ниже получаемых по методу седиментационного равновесия, то следует предположить, что поперечные сшивки (например, дисульфидные связи) по-прежнему сохраняются. [c.427]

Разделительная способность колонки, выражаемая числом теоретических тарелок , обратно пропорциональна корню квадратному из скорости течения, если обмен лимитируется внутренней диффузией. Поэтому желательно, чтобы скорость течения была постоянной. Если к тому же использовать непрерывную запись анализа фильтратов, а она, вообще говоря, основана на регистрации времени течения раствора, а не его объема, то постоянство и воспроизводимость скорости становятся особенно существенными. Течение под действием силы тяжести постоянно при условии, что колонка не засорена и ее гидродинамический режим во время элюирования не меняется. Если поток регулируют по удельному весу, нужно использовать постоянный напор жидкости. Очень простая установка для этого показана на рис. 33. [c.179]

Было предпринято несколько попыток оценки разветвленности полистирола сравнением гидродинамических свойств различных образцов. Из теории растворов известно, что линейный полимер при равных значениях молекулярного веса имеет большее значение [т)], чем разветвленный. В работе [74] попытались сравнить разветвленность полистирола, полученного термической полимеризацией в массе при 60 и 100 °С, используя вискозиметрию и ГПХ, для которой известно, что элюированный объем разветвленного полимера больше, чем линейного. Используя универсальную калибровочную кривую ГПХ [c.47]

Частицы пробы размером более 1 мкм удерживаются по механизму, который отличается от механизма, характерного для описанного выше диффузионно контролируемого режима. Изменение режима иа стерический характерн-зуется обращением порядка элюирования, т. е. чем больше частицы, подвергаемые стерическому ФПП, тем раньше они элюируются. Когда зтн большие частицы, броуновским движением которых можно пренебречь, подвергаются действию поля, они останавливаются у аккумулирующей стенки. Эта тенден-1щя противоположна существованию гвдродинамических подъемных сил, которые увлекают частицы вверх и вдаль от стенки в условиях высокой скорости. Несмотря на то, что теория такого процесса удерживания до иастояпдаго времени не 1юлностью разработана, понятно, что между приложенным полем и этими подъемными силами, индуцированными потоком, должен быть достигнут очень тонкий баланс. Если скорость потока мала по сравнению с приложенным полем, частицы могут адсорбироваться на стенках и элюироваться непредсказуемо долго или не элюироваться вовсе. Если скорость потока слишком велика, чтобы эффективно компенсироваться полем, подъемные силы приведут к существенному ухудшению разрешения. Если же необходимый баланс достигается, инициация потока вдоль канала после релаксации вызовет движение частиц по потоку со скоростями, определяемыми степенью, с которой они выходят в поток равновесное расстояние от центра тяжести частиц до стенки будет примерио равно радиусу частиц. Уравнение удерживания для этого гидродинамического режима работы в таком случае может быть выражено следующим образом [c.314]

Поток жидкости обычно регулируют краном, помещенным в нижней части колонки. При использовании колонок небольщого поперечного сечения поток регулируют давлением, необходимым для преодоления гидродинамического сопротивления слоя ионообменника. В этом случае в кране нет необходимости. Если колонка снабжена краном, то необходимо обеспечить минимальный объем пространства между поддерживающим диском и отверстием колонки. Выще уровня смолы в колонке должно находиться определенное количество жидкой фазы. Рекомендуется, чтобы высота слоя жидкости составляла 10 — 25% высоты колонки. Однако в случае непрерывного градиента элюирования это пространство (представляющее часть мертвого объема) должно быть сведено к минимуму. [c.121]

Основное п55еимущество пористых пластмасс в качестве носителей состоит в сорбции на внутренней поверхности сферических полостей ячеек сорбента, что оказывает положительное влияние на хроматографические процессы адсорбции, обмена и распределения. Это достигается использованием в качестве носителей твердых, жестких или упругих пенообразных синтетических полимеров с ячейками открытого типа. Хроматографические колонки с крупнопористыми полимерными носителями обладают прекрасными гидродинамическими свойствами и хорошей кинетикой процессов распределения, которые реализуются на тонких пленках,, разделяющих ячейки пены. Одним из принципиальных преимуществ таких колонок для серийных анализов является высокая скорость элюирования, которая легко может быть достигнута просто под действием силы тяжести. [c.439]

Эксперименты показывают, что значение /г ин = 1,64гиа практике никогда не достигается. Чтобы учесть влияние неоднородности заполнения колонки и связанных с ней гидродинамических особенностей потока, это значение следует умножить на коэффициент, суш,е-ственно нревышаюш,ий единицу. Например, при расчете оптимальных условий для хроматографического разделения натрия и калия элюированием соляной кислотой Глюкауф, чтобы учесть влияние каналообразования, удваивал приведенное выше значение / мин Корниш [3 ] изучал применимость уравнений Глюкауфа и пришел к выводу, что наилучшее совпадение вычисленных значений с опубликованными экспериментальными данныш достигается в том случае, [c.128]

Снайдер [58] считает, что именно длина молекулы, или ее гадродина-мический диаметр, являются калибрующим параметром в ЭХ. Способность молекулы проникать в поры геля определяется в первую очередь этим параметром, а не поперечным сечением молекулы, как это имеет место при разделении на молекулярных ситах. Дело в том, что размер молекул, разделяемых методом ЭХ, больше, а время разделения меньше, чем при разделении на молекулярных ситах. Поэтому эти молекулы неспособны проникать в поры геля, и вероятность их проникновения внутрь частиц геля возрастает с уменьшением длины (или гидродинамического диаметра) молекулы. Калибровку по дпине молекулы довольно пшроко используют в ЭХ нефтепродуктов. Объясняется это, видимо, тем, что для построения такой калибровочной кривой имеются эталонные вещества (различные полимеры, -алканы), а определяемые по такой кривой размеры молекул нефтепродуктов линейно связаны с их молекулярной массой [75]. Показано [70], что отношение массы молекулы М к ее длине I не зависит от объема элюирования (М/Ь = 20), характерно дая всех битумов, связано с их происхождением и способом получения и характеризует компактность составляющих битума. [c.84]

Гидродинамический объем больших молекул можно вьфазить произведением характеристической вязкости т на средневесовую молекулярную массу Зависимость молярного шш гидродинамического объема от объема g >,0 элюирования не зависит от типа раство-1 рителя и природы образца [84]. Эта универсальная калибровочная кривая t 0,8 [c.85]

Бенуа, широко используемая при изучении ММР полимеров, казалось бы, должна иметь особенно большое значение дпя нефтепродуктов из-за большого разнообразия к химического состава и структуры, Однако исследования показали, что универсальная капибровка Бенуа неприменима к нефтепродуктам и асфальтенам, выделенным из них, которые при одинаковом объеме элюирования имеют гидродинамический объем в 2-3 раза выше, чем полимеры [43, 79]. Дпя битумов зависимость т - ЛГ не линейна, а имеет вид кривой с насьпцением - в области больших масс г мапо зависит от М. Объясняется эуо, вероятно, тем что измерения г проводят при больших концентрациях для ассоциированных частиц. [c.86]

В табл. 7.1 [32] дана адсорбция бычьего сывороточного альбумина и р-лактоглобулина как функция содержания канрилгид-разида в 1 мл сефарозы 4В. Поскольку текстируемые белки отличаются своими гидродинамическими размерами, для оценки их хроматографического поведения сопоставляются экспериментально определяемые объемы элюирования Уе и т. е. объемы элюирования белка с колонок, предварительно уравновешенных 2 М гуанидинхлоридом. В этом растворе все белки движутся и не задерживаются сорбентом. [c.155]

Вторая задача, которую нужно решить при количественной оценке результатов ЭХ нефтепродуктов, - это построение калибровочной кривой связывающей объем элюирования с размером (массой) молекул. Для уста новления соотношения между этими показателями ишользуют в основном три пути определение обьема элюирования эталонных соединений с извест ной молекулярной массой определение объема элюирования и молекуляр ной массы узких фракций, препаративно вьщелеш1ых методами ЭХ, ЖАХ или другими методами сравнение молекулярно-массового распределения полученного эксклюзионной хроматографией и другим методом, например ультрацентрифугированием. В качестве калибровочных параметров разме ров молекул используют обычно длину молекул, молекулярный объем молекулярную массу или гидродинамический обьем молекул. [c.83]

Довольно часто проводят определения молекулярных весов отобранных фракций и тем самым осуществляют калибровку колонки для данного растворенного вещества. Иногда бывает необходимо интерпретировать кривые элюирования в тех случаях, когда калибровка и исследование разрешающей способности системы для фракционируемых образцов непосредственно не проводились. Если колонка не слишком перегружена образцом и показано, что характеристические элюирующие объемы воспроизводятся в серии кривых, можно провести калибровку. По-видимому, можно принять, что степень вытеснения из геля находящихся в конформации статистического клубка молекул в очень разбавленном растворе определяется величиной эффективного гидродинамического диаметра этих молекул. На основании этого можно рассчитать калибровочную кривую по величинам элюирующих объемов для ряда охарактеризованных образцов другого полимера. Многие полимеры весьма сходны между собой по степени развернутости клубков, о чем свидетельствуют данные элюирования через колонку с гелем, а также характеристические вязкости этих полимеров. Поэтому можно провести предварительную оценку калибровочной кривой в терминах длины цепи. [c.151]

Скорость элюирования зависит от способа использования ионита и от размера его зерен. Ее выражают либо как линейную (мл-см 2.ч1-=см/ч или мл см 2.мин- = см/мин), либо как объемную (мл-см -мин ). Линейная скорость относится к площади поперечного сечения колонки, а объемная — к объему слоя ионита. Полную скорость потока определяют числом миллилитров раствора, выходящего из колонки за единицу времени. Скорость элюирования зависит от вязкости раствора, которой определяется диффузия в зерна ионита и которая уменьшается с повышением температуры раствора. Чем мельче частицы ионита и чем выше температура, тем более высокие скорости потока допустимы в колонке. Однако по мере уменьшения размеров частиц увеличивается гидродинамическое сопротивление колонки, а повысить температуру не всегда возможно. Поэтому при работе с тонкоизмельченными ионообменными смолами всегда необходимо повышенное давление. Сопротивление колонки зависит от формы частиц ионита сферические частицы оказывают наименьшее сопротивление потоку подвижной фазы. При использовании мягких ионитов на основе полидекстрана или целлюлозы высокие давления недопустимы. В табл. 5.12 показаны скорости потока подвижной фазы в колонках, заполненных различными ионитами. Для ионообменных производных целлюлозы допустимы скорости потока от 4 до 30 мл-см 2-ч , а иногда и до 50 мл-см- -ч . Чем больше по размеру хроматографируемые макромолекулы, тем меньше должна быть скорость потока. Перепад давлений на колонках, заполненных се-фадексом А-50 и G-50, не должен превышать 2 см водяного столба на 1 см длины колонки. [c.280]

Половинные молекулы были получены методом гидродинамического фрагментирования (гл. 18). Элюирование проводили в градиенте возрастания концентрации Na I. Отметим, что ббльшие молекулы связываются прочнее и для их элюирования необходима более высокая концентрация Na l. Поскольку все половины имеют неодинаковые размеры, зона половинных молекул шире, чем зона целых, / — половинные молекулы 2 — целые молекулы. [c.215]